DE69628912T2 - PRODUCTION AND USE OF A SPECIFIC GABA-AALPHA5 RECEPTOR LIGAND FOR TREATING THE DISEASE OF ALZHEIMER - Google Patents
PRODUCTION AND USE OF A SPECIFIC GABA-AALPHA5 RECEPTOR LIGAND FOR TREATING THE DISEASE OF ALZHEIMER Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung stellt die Verwendung einer Verbindung zur Herstellung von Medikamenten zur Verbesserung der Kognition (beispielsweise bei der Behandlung von Demenzerkrankungen wie Alzheimer-Krankheit) und für ein solches Verfahren geeignete Zusammensetzungen bereit.The present invention provides the use of a compound for the manufacture of medicaments for Improvement of cognition (for example in the treatment of Dementia diseases such as Alzheimer's disease) and for such Suitable compositions.
Eine Reihe von Demenzerkrankungen wie Alzheimer-Krankheit ist durch eine progressive Verschlechterung der Kognition bei dem Betroffenen gekennzeichnet. Es wäre eindeutig wünschenswert, die Kognition bei Personen, die einer solchen Behandlung bedürfen, zu verbessern, beispielsweise für Personen, die unter einer Demenzerkrankung leiden.A number of dementias How Alzheimer's is progressively worsening the cognition of those affected. It would be clear desirable, cognition in people in need of such treatment improve, for example for People suffering from dementia.
Es wurde von McNamara und Skelton in Psychobiology, 21: 101–108, berichtet, daß der inverse Benzodiazepin-Rezeptor-Agonist βCCM das räumliche Lernen in dem Morris-Wasserlabyrinth verbesserte. Jedoch sind β-CCM und andere herkömmliche inverse Benzodiazepin-Rezeptor-Agonisten krampffördernd, was es klar macht, daß sie nicht als kognitionsverbessernde Mittel bei Menschen eingesetzt werden können.It was created by McNamara and Skelton in Psychobiology, 21: 101-108, reports that the inverse benzodiazepine receptor agonist βCCM improved spatial learning in the Morris water maze. However, β-CCM and other conventional inverse benzodiazepine receptor agonists anticonvulsant, which makes it clear that she not used as a cognitive enhancer in humans can be.
Wir haben jedoch nunmehr festgestellt, daß es möglich ist, Medikamente zu erhalten, welche kognitionsverbessernde Wirkungen aufweisen, jedoch keine krampffördernden Wirkungen besitzen, die zuvor mit inversen Benzodiazepin-Rezeptor-Agonisten beschrieben wurden.However, we have now found that it possible is to get medication that has cognitive enhancing effects have, but no anticonvulsant Have effects previously with inverse benzodiazepine receptor agonists have been described.
Die Benzodiazepin-Rezeptorstelle befindet sich in dem GABAA-Rezeptor, einer Struktur, die allgemein als pentamer angesehen wird, mit einem integralen Chloridionenkanal, der durch die zweite Transmembrandomäne einer jeder der fünf Untereinheiten gebildet wird. Mit Hilfe moderner molekularer Klonierungstechniken wurde im Säugergehirn eine Familie von 14 GABAA-Rezeptor-Untereinheiten identifiziert, nämlich die α1-, α2-, α3-, α4-, α5-, α6-, β1-, β2-, β3-, γ1-, γ2-, γ3-, δ- und φ-Untereinheiten. Die Auswahl von fünf Untereinheiten von einem möglichen Repertoire von 14 erlaubt eine Vielfalt möglicher Kombinationen, jedoch bleibt die Anzahl der auftretenden Subtypen und das Ausmaß der GABAA-Rezeptor-Heterogenität unbekannt. Wenn hier im folgenden Bezug auf einen α1-, α2-, α3-, α5- oder α6-Rezeptor genommen wird, bezieht sich dies natürlich auf den GABAα1, GABAAα2, GABAAα3, GABAAα5 und GABAAα6.The benzodiazepine receptor site is located in the GABA A receptor, a structure which is generally considered pentameric, with an integral chloride ion channel formed by the second transmembrane domain of each of the five subunits. Using modern molecular cloning techniques, a family of 14 GABA A receptor subunits was identified in the mammalian brain, namely the α 1 -, α 2 -, α 3 -, α 4 -, α 5 -, α 6 -, β 1 -, β 2 , β 3 , γ 1 , γ 2 , γ 3 , δ and φ subunits. The selection of five subunits from a possible repertoire of 14 allows a variety of possible combinations, but the number of subtypes occurring and the extent of the GABA A receptor heterogeneity remain unknown. If reference is made here in the following to an α 1 -, α 2 -, α 3 -, α 5 - or α 6 -receptor, this naturally refers to the GAB A α 1 , GABA A α 2 , GABA A α 3 , GABA A α 5 and GABA A α 6 .
Es wurde nun festgestellt, daß die Verwendung eines inversen α5-Rezeptor-Agonisten, welcher relativ frei von einer bestimmten Aktivität an α1- und/oder α2- und/oder α3-Rezeptor-Bindungsstellen ist, eingesetzt werden kann, um ein Medikament bereitzustellen, welches sich zur Kognitionsverbesserung eignet, jedoch nicht krampffördernd ist.It has now been found that the use of an inverse α 5 receptor agonist, which is relatively free of a certain activity at α 1 and / or α 2 and / or α 3 receptor binding sites, can be used to to provide a drug that is suitable for improving cognition, but is not beneficial for convulsions.
Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung die Verbindung einer Verbindung zur Herstellung eines Medikaments für die Verbesserung der Kognition bei einem Individuum, ohne Krämpfe zu verursachen, bereit, wobei die Verbindung ein inverser α5-Rezeptor-Agonist ist, der kein Rezeptor-Agonist oder inverser Rezeptor-Agonist bei α1- und/oder α2- und/oder α3-Rezeptoren ist.Accordingly, the present invention provides the compound of a compound for the manufacture of a medicament for enhancing cognition in an individual without causing convulsions, the compound being an inverse α 5 receptor agonist that is not a receptor agonist or inverse receptor Agonist at α 1 and / or α 2 and / or α 3 receptors.
Das Individuum wird ein Säuger, am geeignetsten ein Mensch, sein und vorzugsweise ein Mensch, der unter einer Demenzerkrankung wie Alzheimer-Krankheit leidet.The individual becomes a mammal, on most suitable a person, and preferably a person who is under suffering from dementia such as Alzheimer's disease.
Somit wird die eingesetzte Verbindung als inverser Agonist an α5-Rezeptoren in Konzentrationen binden, bei denen keine signifikante Bindung eines Agonisten oder inversen Agonisten an α1-Rezeptoren stattfindet. Geeigneter wird die Verbindung als inverser Agonist an α5-Rezeptoren in Konzentrationen binden, bei denen keine signifikante Bindung eines Agonisten oder inversen Agonisten an α1- und α2-Rezeptoren stattfindet. Am geeignetsten wird die Verbindung als inverser Agonist an α5-Rezeptoren in Konzentrationen binden, bei denen keine signifikante Bindung eines Agonisten oder inversen Agonisten an α1-, α2- und α3-Rezeptoren stattfindet.Thus, the compound used as an inverse agonist will bind to α 5 receptors in concentrations at which there is no significant binding of an agonist or inverse agonist to α 1 receptors. More appropriately, the compound will bind as an inverse agonist to α 5 receptors in concentrations at which there is no significant binding of an agonist or inverse agonist to α 1 and α 2 receptors. Most suitably, the compound will bind as an inverse agonist to α 5 receptors at concentrations at which there is no significant binding of an agonist or inverse agonist to α 1 , α 2 , and α 3 receptors.
Die Bindung des inversen Agonisten an α5 kann partiell sein (d. h., die Verbindung kann ein partieller Agonist sein), jedoch ist ein vollständig inverser Agonist bei α5 bevorzugt. Gleichermaßen sollte die Verbindung kein vollständiger oder partieller Agonist oder inverser Agonist bei den anderen Rezeptoren sein.Binding of the inverse agonist to α 5 can be partial (ie, the compound can be a partial agonist), but a fully inverse agonist is preferred at α 5 . Likewise, the compound should not be a full or partial agonist or inverse agonist with the other receptors.
Die eingesetzten Verbindungen können gewünschtenfalls eine Antagonisten-Bindung bei α1, α2, α3 und α6 aufweisen, nachdem eine solche Bindung die Durchführung des Verfahrens dieser Erfindung nicht beeinträchtigen wird. Bezüglich der relativen Bindung an die verschiedenen Rezeptoren ist es nur die Bindung als inverser Agonist oder Agonist, die betrachtet wird.If desired, the compounds employed may have antagonist binding at α 1 , α 2 , α 3 and α 6 , after such binding will not interfere with the practice of the method of this invention. Regarding the relative binding to the different receptors, it is only the inverse agonist or agonist binding that is considered.
Im allgemeinen werden solche Verbindungen mindestens 10fach besser an α5-Rezeptoren als an α1-Rezeptoren binden, d. h., die Verbindung wird mindestens 10fach selektiv für α5-enthaltende Rezeptoren gegenüber α1-enthaltenden Rezeptoren sein.In general, such compounds will bind at least 10 times better to α 5 receptors than to α 1 receptors, ie the compound will be at least 10 times selective for α 5 -containing receptors over α 1 -containing receptors.
Geeigneterweise ist die Verbindung zur Verwendung in der Erfindung mindestens 10fach selektiv für α5-enthaltende Rezeptoren gegenüber α1- und α2-enthaltenden Rezeptoren, geeigneter mindestens 10fach selektiv für α5-enthaltende Rezeptoren gegenüber α1-, α2- und α3-enthaltenden Rezeptoren und am geeignetsten mindestens 10fach selektiv für α5-enthaltende Rezeptoren gegenüber α1-, α2-, α3- und α6-enthaltenden Rezeptoren.Suitably the compound for use in the invention is at least 10-fold selective for α 5 -containing receptors over α 1 - and α 2 -containing receptors, more suitably at least 10-fold selective for α 5 -containing receptors over α 1 -, α 2 - and α 3 -containing receptors and most suitably at least 10 fold selective for α 5 receptors over α 1 -containing -, α 2 -, α 3 - and α 6 -containing receptors.
Vorteilhafterweise ist die Verbindung zur Verwendung in der Erfindung mindestens 25fach selektiv für α5-enthaltende Rezeptoren gegenüber α1-enthaltenden Rezeptoren, z. B. 25fach selektiv für α5-enthaltende Rezeptoren gegenüber α1- und α2-enthaltenden Rezeptoren, geeigneter mindestens 25fach selektiv für α5-enthaltende Rezeptoren gegenüber α1-, α2- und α3-enthaltenden Rezeptoren und am geeignetsten mindestens 25fach selektiv für α5-enthaltende Rezeptoren gegenüber α1-, α2-, α3- und α6-enthaltenden Rezeptoren.Advantageously, the compound for use in the invention is at least 25-fold selective for α 5 -containing receptors over α 1 -containing receptors, e.g. B. 25-fold selective for α 5 -containing receptors compared to α 1 - and α 2 -containing receptors, more suitable at least 25-fold selective for α 5 -ent holding receptors to α 1 -, α 2 - and α 3 -containing receptors and most suitably at least 25-fold selective for α 5 -containing receptors to α 1 -, α 2 -, α 3 - and α 6 -containing receptors.
Vorzugsweise ist die Verbindung zur Verwendung in der Erfindung mindestens 50fach selektiv für α5-enthaltende Rezeptoren gegenüber α1-enthaltenden Rezeptoren, z. B. α1- und α2-enthaltenden Rezeptoren, geeigneter mindestens 50fach selektiv für α5-enthaltende Rezeptoren gegenüber α1-, α2- und α3-enthaltenden Rezeptoren und am geeignetsten mindestens 50fach selektiv für α5-enthaltende Rezeptoren gegenüber α1-, α2-, α3- und α6-enthaltenden Rezeptoren.Preferably, the compound for use in the invention is at least 50-fold selective for α 5 -containing receptors over α 1 -containing receptors, e.g. B. α 1 - and α 2 -containing receptors, more suitable at least 50-fold selectively for α 5 -containing receptors compared to α 1 -, α 2 - and α 3 -containing receptors and most suitably at least 50-fold selective for α 5 -containing receptors against α 1 -, α 2 -, α 3 - and α 6 -containing receptors.
Vorteilhafterweise wird die Verbindung zur Verwendung in der Erfindung mindestens 100fach selektiv für α5-enthaltende Rezeptoren gegenüber α1-enthaltenden Rezeptoren sein.Advantageously, the compound for use in the invention will be at least 100-fold selective for α 5 -containing receptors over α 1 -containing receptors.
Die bevorzugte Verwendung dieser Erfindung hat den zusätzlichen Vorteil, die Kognition verbessern zu können, ohne unerwünschte anxiogene Wirkungen zu induzieren.The preferred use of this Invention has the additional Advantage of being able to improve cognition without unwanted anxiogenic To induce effects.
Ein bevorzugter Rezeptor zur Bestimmung der α5-Bindung ist der α5β3γ2-Rezeptor. Ein bevorzugter Rezeptor zur Bestimmung der α1-Bindung ist der α1β3γ2-Rezeptor. Ein bevorzugter Rezeptor zur Bestimmung der α2-Bindung ist der α2β3γ2-Rezeptor. Ein bevorzugter Rezeptor zur Bestimmung der α3-Bindung ist der α3β3γ2-Rezeptor. Ein bevorzugter Rezeptor zur Bestimmung der α6-Bindung ist der α6β3γ2-Rezeptor.A preferred receptor for determining the α 5 binding is the α 5 β 3 γ 2 receptor. A preferred receptor for determining the α 1 binding is the α 1 β 3 γ 2 receptor. A preferred receptor for determining the α 2 binding is the α 2 β 3 γ 2 receptor. A preferred receptor for determining the α 3 binding is the α 3 β 3 γ 2 receptor. A preferred receptor for determining the α 6 binding is the α 6 β 3 γ 2 receptor.
Rezeptoren werden in der internationalen Patentanmeldung Nr. WO 92/22652 und WO 94/13799 beschrieben.Receptors are used in the international Patent Application No. WO 92/22652 and WO 94/13799.
Die Verbindungen zur Verwendung in dieser Erfindung können durch Screenen gegen die oben identifizierten Rezeptoren unter Anwendung von im Stand der Technik bekannten Verfahren identifiziert werden. Bevorzugte Techniken umfassen die in Goeders et al. beschriebenen (siehe hier im folgenden).The compounds for use in of this invention by screening against the receptors identified above using identified by methods known in the art. preferred Techniques include those described in Goeders et al. described (see here hereinafter).
Die Feststellung, ob die Verbindungen Rezeptor-Agonisten, partielle Rezeptor-Agonisten oder inverse Rezeptor-Agonisten sind, kann gleichermaßen unter Anwendung von im Stand der Technik bekannten Verfahren erfolgen. Bevorzugte Techniken umfassen die in Wafford et al. beschriebenen (siehe hier im folgenden).Determining whether the connections Receptor agonists, partial receptor agonists or inverse receptor agonists are alike using methods known in the art. Preferred techniques include those described in Wafford et al. described (see here below).
Besonders geeignete Verbindungen zur Verwendung in dieser Erfindung werden einen Ki-Wert (nM) gegenüber dem α5β3γ2-Rezeptor von weniger als 5, geeigneter weniger als 2 und am geeignetsten weniger als 1, beispielsweise etwa 0,5, aufweisen.Particularly suitable compounds for use in this invention will have a Ki (nM) against the α 5 β 3 γ 2 receptor of less than 5, more suitably less than 2 and most suitably less than 1, for example about 0.5.
Besonders geeignete Verbindungen zur Verwendung in dieser Erfindung werden einen Ki-Wert (nM) gegenüber dem α1β3γ2-Rezeptor von mehr als 10, geeigneter mehr als 20, am geeignetsten mehr als 40, beispielsweise etwa 50, aufweisen.Particularly suitable compounds for use in this invention will have a Ki (nM) versus α 1 β 3 γ 2 receptor of more than 10, more suitably more than 20, most suitably more than 40, for example about 50.
Besonders geeignete Verbindungen zur Verwendung in dieser Erfindung werden einen Ki-Wert (nM) gegenüber dem α2β3γ2-Rezeptor von mehr als 5, geeigneter mehr als 10, am geeignetsten mehr als 20, beispielsweise etwa 25, aufweisen.Particularly suitable compounds for use in this invention will have a Ki (nM) over α 2 β 3 γ 2 receptor of more than 5, more suitably more than 10, most suitably more than 20, for example about 25.
Besonders geeignete Verbindungen zur Verwendung in dieser Erfindung werden einen Ki-Wert (nM) gegenüber dem α3β3γ2-Rezeptor von mehr als 5, geeigneter mehr als 10, am geeignetsten mehr als 20, beispielsweise etwa 25, aufweisen.Particularly suitable compounds for use in this invention will have a Ki (nM) over α 3 β 3 γ 2 receptor of more than 5, more suitably more than 10, most suitably more than 20, for example about 25.
Besonders geeignete Verbindungen zur Verwendung in dieser Erfindung werden einen Ki-Wert (nM) gegenüber dem α6β3γ2-Rezeptor von mehr als 10, geeigneter mehr als 20, am geeignetsten mehr als 40, beispielsweise etwa 80, aufweisen.Particularly suitable compounds for use in this invention will have a Ki (nM) versus α 6 β 3 γ 2 receptor of more than 10, more suitably more than 20, most suitably more than 40, e.g. about 80.
Um ihre Aktivität zu entfalten, ohne daß die Verbindungen intravenös verabreicht werden müssen, sind die Verbindungen zur Verwendung in dieser Erfindung am meisten bevorzugt in der Lage, die Blut-Gehirn-Schranke nach oraler Verabreichung zu passieren.To develop their activity without the compounds intravenous have to be administered the compounds for use in this invention are the most preferably able to cross the blood-brain barrier after oral administration to happen.
Eine Verbindung, welche die oben ausgeführten wünschenswerten Eigenschaften besitzt, welche die Nützlichkeit des Besitzes dieser Eigenschaften zeigt, ist FG 8094.A connection that the above executed desirable Possesses properties that the usefulness of owning these Features shows is FG 8094.
Die vorliegende Erfindung stellt auch eine pharmazeutische Zusammensetzung zur Verwendung bei der Verbesserung der Kognition, ohne Krämpfe zu verursachen, bereit, die eine Verbindung, welche ein inverser α5-Rezeptor-Agonist ist, der kein Rezeptor-Agonist oder inverser Rezeptor-Agonist bei α1- und/oder α2- und/oder α3-Rezeptoren ist, und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger dafür umfaßt.The present invention also provides a pharmaceutical composition for use in improving cognition without causing convulsions, which is a compound that is an inverse α 5 receptor agonist that is not a receptor agonist or inverse receptor agonist for α 1 - and / or α 2 - and / or α 3 receptors, and a pharmaceutically acceptable carrier therefor.
Die Zusammensetzungen sind am geeignetsten für die orale Verabreichung an Menschen angepaßt, obwohl parenterale Verabreichungswege ebenfalls in Betracht gezogen werden, beispielsweise durch intravenöse, intramuskuläre oder subkutane Verabreichung oder topisch oder rektal.The compositions are the most suitable for the oral administration adapted to humans, although parenteral routes of administration can also be considered, for example by intravenous, intramuscular or subcutaneous administration or topical or rectal.
Für die orale Anwendung des kognitionsverbessernden Mittels kann die ausgewählte Verbindung beispielsweise in Form einer Tablette oder pharmazeutisch annehmbarer Träger oder Verdünnungsmittel, gegebenenfalls mit bekannten Adjuvanzien, wie z. B. Alaun, in einer pharmazeutischen Zusammensetzung nach pharmazeutischer Standardpraxis verabreicht werden. Die Verbindungen können oral, parenteral, einschließlich durch intravenöse, intramuskuläre, intraperitoneale oder subkutane Verabreichung, oder topisch verabreicht werden.For oral use of the cognitive enhancer can selected Compound for example in the form of a tablet or pharmaceutical acceptable vehicle or diluent, optionally with known adjuvants, such as. B. alum, in one pharmaceutical composition according to standard pharmaceutical practice be administered. The compounds can be administered orally, parenterally, including by intravenous, intramuscular, administered intraperitoneally or subcutaneously, or topically become.
Für die orale Anwendung kann das kognitionsverbessernde Mittel beispielsweise in Form von Tabletten oder Kapseln oder als wässerige Lösung oder Suspension verabreicht werden. Im Falle von Tabletten zur oralen Anwendung umfassen gewöhnlich verwendete Träger Lactose und Maisstärke und Gleitmittel, wie z. B. Magnesiumstearat, werden gewöhnlich zugesetzt. Für die orale Verabreichung in Kapselform umfassen geeignete Verdünnungsmittel Lactose und getrocknete Maisstärke. Wenn wässerige Suspensionen für die orale Anwendung erforderlich sind, wird der aktive Bestandteil mit Emulgier- und Suspendier-mitteln kombiniert. Gewünschtenfalls können bestimmte Süß- und/oder Geschmacksstoffe zugegeben werden.For oral use, the cognitive enhancer can be administered, for example, in the form of tablets or capsules or as an aqueous solution or suspension. In the case of tablets for oral use, carriers commonly used include lactose and corn starch and lubricants such as. As magnesium stearate, are usually added. For oral administration in capsule form include suitable nete diluent lactose and dried corn starch. If aqueous suspensions are required for oral use, the active ingredient is combined with emulsifying and suspending agents. If desired, certain sweeteners and / or flavors can be added.
Für die intramuskuläre, intraperitoneale, subkutane und intravenöse Anwendung werden gewöhnlich sterile Lösungen des aktiven Bestandteils hergestellt und der pH-Wert der Lösungen sollte in geeigneter Weise eingestellt und gepuffert werden. Für die intravenöse Anwendung sollte die Gesamtkonzentration der gelösten Stoffe eingestellt werden, um die Präparation isotonisch zu machen.For the intramuscular, Intraperitoneal, subcutaneous and intravenous use usually become sterile solutions of the active ingredient and the pH of the solutions should be set and buffered in a suitable manner. For intravenous use the total concentration of the dissolved substances should be set, around the preparation to make isotonic.
Für die topische Verabreichung kann das kognitionsverbessernde Mittel beispielsweise als Suspension, Lotion, Creme oder Salbe unter Verwendung eines pharmazeutisch annehmbaren Trägers, wie z. B. Wasser, Mischungen von Wasser und mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln wie niedrigeren Alkanolen, Pflanzenöle und Polyalkylenglycole, formuliert werden.For topical administration may be the cognitive enhancer for example as a suspension, lotion, cream or ointment using a pharmaceutically acceptable carrier such as e.g. B. water, mixtures of water and water-miscible solvents such as lower ones Alkanols, vegetable oils and polyalkylene glycols.
Die pharmazeutische Präparation kann auch nicht-toxische Hilfssubstanzen, z. B. Emulgier-, Konservierungs-, Netzmittel, Verdickungsmittel und dgl., wie z. B. die Polyethylenglycole 200, 300, 400 und 600, die Carbowachse 1.000, 1.500, 4.000, 6.000 und 10.000, antibakterielle Komponenten wie quaternäre Ammoniumverbindungen, Phenylquecksilbersalze, von denen bekannt ist, daß sie kalt-sterilisierende Eigenschaften aufweisen und welche bei der Anwendung nicht schädlich sind, Thimerosal, Methyl- und Propylparaben, Benzylalkohol, Phenylethanol, puffernde Bestandteile wie Natriumchlorid, Natriumborat, Natriumacetate, Gluconat-Puffer und andere herkömmliche Bestandteile wie Sorbitanmonolaurat, Triethanolamin, Oleat, Polyoxyethylensorbitanmonopalmitylat, Dioctylnatriumsulfosuccinat, Monothioglycerin, Thiosorbit und Ethylendiamintetraessigsäure enthalten.The pharmaceutical preparation can also be non-toxic auxiliary substances, e.g. B. emulsifying, preserving, Wetting agents, thickeners and the like, such as. B. the polyethylene glycols 200, 300, 400 and 600, the carbowaxes 1,000, 1,500, 4,000, 6,000 and 10,000, antibacterial components such as quaternary ammonium compounds, Phenylmercury salts, which are known to be cold sterilizing Have properties and which are not harmful when used, Thimerosal, methyl and propyl paraben, benzyl alcohol, phenylethanol, buffering components such as sodium chloride, sodium borate, sodium acetates, Gluconate buffer and other conventional Ingredients such as sorbitan monolaurate, triethanolamine, oleate, polyoxyethylene sorbitan monopalmitylate, Contain dioctyl sodium sulfosuccinate, monothioglycerin, thiosorbitol and ethylenediaminetetraacetic acid.
Wenn ein kognitionsverbesserndes Mittel bei einem menschlichen Individuum eingesetzt wird, wird die Tagesdosis normalerweise von dem verschreibenden Arzt festgelegt werden, wobei die Dosis im allgemeinen je nach Alter, Gewicht und Reaktion des individuellen Patienten sowie der Schwere der Symptome des Patienten variieren wird. Jedoch wird in den meisten Fällen eine wirksame Tagesdosis im Bereich von etwa 0,005 mg/kg bis etwa 100 mg/kg Körpergewicht und vorzugsweise von 0,05 mg/kg bis etwa 50 mg/kg, z. B. von etwa 0,5 mg/kg bis etwa 20 mg/kg Körpergewicht, in Einzeldosen oder verteilten Dosen verabreicht, liegen. In einigen Fällen kann jedoch eine Dosis außerhalb dieser Grenzen eingesetzt werden.If a cognitive enhancer The daily dose is used in a human individual normally be determined by the prescribing doctor, whereby the dose generally depends on the age, weight and reaction of the individual patient as well as the severity of the patient's symptoms will vary. However, in most cases it will be an effective daily dose in the range of about 0.005 mg / kg to about 100 mg / kg body weight and preferably from 0.05 mg / kg to about 50 mg / kg, e.g. B. of about 0.5 mg / kg to about 20 mg / kg body weight, administered in single or divided doses. In some make however, a dose may be outside of these limits.
Im allgemeinen werden Dosierungseinheitsformen für die orale Verabreichung 1 bis 800 mg, gewöhnlicher 2,5 bis 250 mg, vorzugsweise 5 bis 100 mg, beispielsweise 10, 20 oder 50 mg, enthalten.Generally dosage unit forms are used for the oral administration 1 to 800 mg, more usually 2.5 to 250 mg, preferably 5 to 100 mg, for example 10, 20 or 50 mg.
Ein bevorzugtes kognitionsverbesserndes Mittel zur Verwendung in dieser Erfindung ist 9H-Imidazo[1,5-a]pyrrolo[2,1-C][1,4]benzodiazepin-1-carbonsäure-11,12,13,13a-tetrahydro-7- methoxy-9-oxo-ethylester, (S)-(9Cl). Die Herstellung dieser Verbindung wird in der kanadischen Anmeldung CA 1266671 A2 900313 (Teilanmeldung der kanadischen Patentanmeldung Nr. 503 329) beschrieben. Diese Verbindung ist manchmal als FG 8094 bekannt.A preferred cognitive enhancer Agent for use in this invention is 9H-imidazo [1,5-a] pyrrolo [2,1-C] [1,4] benzodiazepine-1-carboxylic acid-11,12,13,13a-tetrahydro-7-methoxy- 9-oxo-ethyl ester, (S) - (9CI). The making of this connection is done in the Canadian Application CA 1266671 A2 900313 (divisional application of the Canadian patent application No. 503 329). This connection is sometimes called FG 8094 known.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können in irgendeiner geeigneten Weise, beispielsweise durch herkömmliche Tablettier- oder Kapselfülltechniken, hergestellt werden.The compositions according to the invention can be used in any suitable manner, for example by conventional ones Tableting or capsule filling techniques, getting produced.
Diese Erfindung stellt auch ein Verfahren bereit zur Identifizierung einer Verbindung, welche zur Kognitionsverbesserung in der Lage ist, ohne Krämpfe zu verursachen, welches Verfahren den Einsatz von α5- und α1- und/oder α2- und/oder α3- und/oder α6-Rezeptoren umfaßt, um festzustellen, ob die Verbindung ein Ligand bei α5-, nicht jedoch bei α1- und/oder α2- und/oder α3- und/oder α6-Rezeptoren ist, und um festzustellen, ob die Bindung an α5-Rezeptoren die eines inversen Agonisten ist, und um festzustellen, ob die Bindung an die α1- und/oder α2- und/oder α3- und/oder α6-Rezeptoren die Bindung eines Agonisten oder inversen Agonisten ist.This invention also provides a method of identifying a compound that is capable of cognitive enhancement without causing convulsions, the method using α 5 - and α 1 - and / or α 2 - and / or α 3 - and / or α 6 receptors to determine whether the compound is a ligand at α 5 -, but not at α 1 - and / or α 2 - and / or α 3 - and / or α 6 receptors, and around determine whether the binding to α 5 receptors is that of an inverse agonist and to determine whether binding to the α 1 and / or α 2 and / or α 3 and / or α 6 receptors is binding Is agonists or inverse agonists.
Diese Erfindung stellt ein Verfahren bereit zum Auffinden einer Verbindung, die zur Verbesserung der Kognition in der Lage ist, ohne Krämpfe zu verursachen, welches Verfahren den Einsatz eines GABAA-bindenden Rezeptors zur Feststellung, daß die Verbindung ein inverser α5-Agonist und kein Agonist oder inverser Agonist bei α1 und/oder α2 und/oder α3 ist, umfaßt.This invention provides a method of finding a compound capable of improving cognition without causing cramps, which method uses a GABA A -binding receptor to determine that the compound is an inverse α 5 agonist and none Agonist or inverse agonist at α 1 and / or α 2 and / or α 3 .
Diese Erfindung stellt auch einen Liganden bereit, von dem bisher unbekannt war, daß er in der Lage ist, die Kognition zu verbessern, ohne Krämpfe zu verursachen, welcher durch ein Nachweisverfahren dieser Erfindung identifiziert wurde.This invention also provides one Ligands ready, which was previously unknown in is able to improve cognition without having cramps caused by a detection method of this invention was identified.
Diese Erfindung stellt ferner eine pharmazeutische Zusammensetzung bereit, welche eine nach dem Verfahren dieser Erfindung identifizierte Verbindung umfaßt.This invention also provides pharmaceutical composition ready which one according to the method compound identified in this invention.
Die folgenden Referenzen bieten nützliche
Hintergrundinformationen:
Goeders, N. E., und Kuhar, M. J.
(1985), Benzodiazepine binding in vivo with [3H]Ro,
15–1788,
Life Sci. 37: 345–355.The following references provide useful background information:
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Quirk, K., Gillard, N. P., Ragan, C. I., Whiting, P. J., und McKernan, R. M. (1994), Y-Aminobutyric acid Type A receptors in the rat brain can contain both Y2 and Y3 subunits but Y1 does not exist in combination with another Y-subunit, Mol. Pharmacol. 45: 1061–1070.Quirk, K., Gillard, N.P., Ragan, C.I., Whiting, P.J., and McKernan, R.M. (1994), Y-Aminobutyric acid Type A receptors in the rat brain can contain both Y2 and Y3 subunits but Y1 does not exist in combination with another Y-subunit, Mol. Pharmacol. 45: 1061-1070.
Wafford, K. A., Whiting, P. J., und Kemp, J. A. (1993), Differences in affinity and efficacy of benzodiazepine receptor ligands on recombinant GABAA receptor subtypes, Mol. Pharmacol. 43: 240–244.Wafford, KA, Whiting, PJ, and Kemp, JA (1993), Differences in affinity and efficacy of benzodiazepine receptor ligands on recombinant GABA A receptor subtypes, Mol. Pharmacol. 43: 240-244.
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Wisden, W., Herb, A., Wieland, H., Keinanen, K., Luddens, H., und Seeberg, P. H. (1991), Febs Lett. 289, 227–230.Wisden, W., Herb, A., Wieland, H., Keinanen, K., Luddens, H., and Seeberg, P.H. (1991), Febs Lett. 289, 227-230.
BEISPIEL 1EXAMPLE 1
FG 8094 wurde in 0,5%iger Carboxymethylcellulose-Lösung suspendiert, um eine injizierbare Lösung bereitzustellen.FG 8094 was suspended in 0.5% carboxymethyl cellulose solution, to provide an injectable solution.
BEISPIEL 2EXAMPLE 2
Die folgenden Beispiele illustrieren pharmazeutische Zusammensetzungen gemäß der Erfindung.The following examples illustrate pharmaceutical compositions according to the invention.
Tabletten, die 1–25 mg FG 8094 enthalten Tablets containing 1-25 mg FG 8094
Tabletten, die 26–100 mq FG 8094 enthalten Tablets containing 26-100 mq FG 8094
FG 8094, Cellulose, Lactose und ein Teil der Maisstärke werden gemischt und mit 10%iger Maisstärkepaste granuliert. Das resultierende Granulat wird gesiebt, getrocknet und mit dem Rest der Maisstärke und dem Magnesiumstearat gemischt. Das resultierende Granulat wird dann zu Tabletten gepreßt, die 1,0 mg, 2,0 mg, 25,0 mg, 26,0 mg, 50,0 mg und 100 mg der aktiven Verbindung pro Tablette enthalten.FG 8094, cellulose, lactose and a Part of the cornstarch are mixed and granulated with 10% corn starch paste. The resulting Granules are sieved, dried and mixed with the rest of the cornstarch and Magnesium stearate mixed. The resulting granules are then pressed into tablets, the 1.0 mg, 2.0 mg, 25.0 mg, 26.0 mg, 50.0 mg and 100 mg of the active Connection included per tablet.
BEISPIEL 3EXAMPLE 3
Das beispielhafte FG 8094 (1,5 mg) wurde mit Hydroxypropylmethylcellulose (58,5 mg) kombiniert, um ein kleines Pellet zu bilden. Die Pellets wurden subkutan Ratten implantiert. Die resultierenden Blutspiegel von FG 8094 waren für mehr als 6 Stunden höher als 100 ng/ml.The exemplary FG 8094 (1.5 mg) was combined with hydroxypropylmethyl cellulose (58.5 mg) to give a to form a small pellet. The pellets were implanted subcutaneously in rats. The resulting FG 8094 blood levels were for more than 6 hours higher than 100 ng / ml.
Allgemeine VerfahrenGeneral procedures
1. Radioliganden-Bindungsstudien1. Radioligand binding studies
Die Radioliganden-Bindungsstudien wurden durchgeführt unter Verwendung von Membranen, welche aus Zellen präpariert wurden, die stabil mit den folgenden Untereinheitskombinationen transfiziert worden waren: α1β3γ2, α2β3γ2, α3β3γ2, α5β3γ2, α6β3γ2. Die Inkubationen erfolgten unter Verwendung von 20–100 mg Membranprotein in einem Gesamtvolumen von 0,5 ml in 10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 7,4, für eine Stunde bei Raumtemperatur vor der Beendigung durch Whatman GF/C-Filter, gefolgt von 3 × 3 ml-Waschschritten mit 5 mM Tris-HCl, pH 7,5, und Szintillationszählung. [3H]Ro 15–1788 wurde als Radioligand eingesetzt, um GABAA-Rezeptoren zu markieren, mit der Ausnahme von Zellen, die α6β3γ2 exprimierten, bei denen [3H]Ro 15–4513 verwendet wurde, da dieser Rezeptortyp [3H]Ro 15–1788 nicht mit hoher Affinität bindet. Die unspezifische Bindung wurde mit 10 μM Ro 15–4513 bestimmt und die Radioliganden wurden in Konzentrationen eingesetzt, die dem doppelten ihrer Kd-Werte für jeden Subtyp entsprachen. Die Ki-Werte wurden mit der Cheng-Prussof-Gleichung berechnet.The radioligand binding studies were performed using membranes prepared from cells stably transfected with the following subunit combinations: α 1 β 3 γ 2 , α 2 β 3 γ 2 , α 3 β 3 γ 2 , α 5 β 3 γ 2 , α 6 β 3 γ 2 . Incubations were performed using 20-100 mg membrane protein in a total volume of 0.5 ml in 10mM Tris-HCl, 1mM EDTA, pH 7.4 for one hour at room temperature before termination through Whatman GF / C filters followed by 3 x 3 ml washes with 5 mM Tris-HCl, pH 7.5, and scintillation counting. [ 3 H] Ro 15-1788 was used as the radioligand to GA To label BA A receptors, with the exception of cells expressing α 6 β 3 γ 2 , in which [ 3 H] Ro 15-4513 was used, since this type of receptor [ 3 H] Ro 15-1788 was not of high affinity binds. The non-specific binding was determined with 10 μM Ro 15-4513 and the radioligands were used in concentrations which corresponded to twice their Kd values for each subtype. The Ki values were calculated using the Cheng-Prussof equation.
2. In vivo-[3H]Ro 15–1788-Bindung im Mausgehirn2. In vivo [ 3 H] Ro 15-1788 binding in the mouse brain
Die in vivo-Bindung von [3H]Ro 15–1788 an Mausgehirn erfolgte im wesentlichen wie von Goeders und Kuhar (1985) beschrieben. Männliche Schweizer-Webster-Mäuse erhielten eine 0,9%ige NaCl-Lösung, enthaltend 50 mCi/kg [3H]Ro 15–1788 (0,05 ml/10 g Körpergewicht) über die Schwanzvene. Die Tiere wurden durch Enthauptung drei Minuten später getötet, zu welchem Zeitpunkt Gipfelmengen an [3H]Ro 15–1788 im Gehirn meßbar waren (Daten nicht gezeigt). 30 Minuten vor der Tötung wurde FG 8094 (0,3, 1,0, 3,0 und 10,0 m/kg) oder Diazepam (30,0 mg/kg, um die unspezifische Bindung zu definieren) intraperitoneal in 0,5%iger Carboxymethylcellulose (CMC) gegeben. Jedes Mausgehirn wurde dann schnell entnommen, in 5,0 ml 50 mM Tris-HCl, 5,0 mM EDTA, pH 7,4, bei 4°C unter Verwendung eines Ultra-Turrax-Homogenisators für 10 s bei Einstellung 5 homogenisiert. In einer separaten Reihe von Experimenten wurden auch verschiedene Gehirnbereiche, hinsichtlich ihrer bevorzugten Expression bestimmter GABA-Subtypen ausgewählt, untersucht. Die Bindung von [3H]Ro 15–1788 an das Cerebellum ist fast ausschließlich α1-artig (Quirk et al., 1994), während die Bindung an das Rückenmark eine Bindung an Rezeptoren anzeigt, welche α2- oder α3-Subtypen enthalten, α1, α4 und α5 sind in dieser Region selten oder abwesend (Wisden et al., 1992). Die Gehirne wurden schnell in Vorderhirn und Cerebellum aufgetrennt und das Rückenmark wurde ebenfalls entfernt. Jedes Vorderhirn wurde in 4,0 ml Puffer (etwa 14 ml/g Naßgewicht an Gewebe) homogenisiert, jedes Cerebellum wurde in 1,0 ml Puffer (etwa 14 ml/g Naßgewicht an Gewebe) homogenisiert und jedes Rückenmark in 1,0 ml Puffer (etwa 20,0 mg/g Naßgewicht an Gewebe). Homogenatvolumina (3 × 200 ml) wurden schnell durch GF/B-Filter filtriert, mit 2 × 5,0 ml Volumina eiskaltem Puffer gewaschen und die restliche Radioaktivität mittels Flüssigszintillations-Spektroskopie gezählt.The in vivo binding of [ 3 H] Ro 15-1788 to mouse brain was essentially as described by Goeders and Kuhar (1985). Male Swiss Webster mice received a 0.9% NaCl solution containing 50 mCi / kg [ 3 H] Ro 15-1788 (0.05 ml / 10 g body weight) via the tail vein. The animals were sacrificed by decapitation three minutes later, at which time peak levels of [ 3 H] Ro 15-1788 were measurable in the brain (data not shown). 30 minutes before sacrifice, FG 8094 (0.3, 1.0, 3.0 and 10.0 m / kg) or diazepam (30.0 mg / kg to define non-specific binding) was intraperitoneally in 0.5 % Carboxymethylcellulose (CMC) given. Each mouse brain was then quickly removed, homogenized in 5.0 ml 50 mM Tris-HCl, 5.0 mM EDTA, pH 7.4 at 4 ° C using an Ultra-Turrax homogenizer for 10 s at setting 5. In a separate series of experiments, different areas of the brain, selected for their preferred expression of certain GABA subtypes, were also examined. Binding of [ 3 H] Ro 15-1788 to the cerebellum is almost exclusively α 1 -like (Quirk et al., 1994), while binding to the spinal cord indicates binding to receptors which are α 2 - or α 3 - Contain subtypes, α 1 , α 4 and α 5 are rare or absent in this region (Wisden et al., 1992). The brains were quickly separated into the forebrain and cerebellum and the spinal cord was also removed. Each forebrain was homogenized in 4.0 ml buffer (approximately 14 ml / g wet weight of tissue), each cerebellum was homogenized in 1.0 ml buffer (approximately 14 ml / g wet weight of tissue) and each spinal cord in 1.0 ml buffer (about 20.0 mg / g wet weight of tissue). Homogenate volumes (3 x 200 ml) were quickly filtered through GF / B filters, washed with 2 x 5.0 ml volumes of ice-cold buffer and the remaining radioactivity counted by liquid scintillation spectroscopy.
3. Elektrophysiologische Studien – funktionelle Wirkungen von FG 80943. Electrophysiological Studies - functional Effects of FG 8094
Bindungsstudien mit transfizierten Zellen, die α1β3γ2S, α2β3γ2S und α5β3γ2S enthielten, haben Verbindungen mit α5-Selektivität identifiziert. Diese Verbindungen wurden mit Hilfe elektrophysiologischer Techniken (Wafford et al., 1993) studiert, um deren funktionelle Wirkungen auf α1β2γ2S-, α2β2γ2S-, α3β2γ2S-, α5β2γ2S- und α6β2γ2S-GABAA-Rezeptoren, die in Xenopus-Oozyten exprimiert worden waren, zu bestimmen. Oozytenkerne erhielten eine direkte Injektion mit 10,0–20,0 nl der relevanten cDNAs (6,0 ng/μl), die gentechnisch in den Expressionsvektor pCDM8 eingebracht worden waren. Nach einer Inkubation für 24 h wurden die Oozyten in ein 50-ml-Bad eingebracht und mit Salzlösung gespült. Durch Anwendung des Zweielektroden-Spannungsklammer-Aufzeichnungsverfahrens konnten die GABA-aktivierten Ströme durch Baden der Zelle in einer GABA-enthaltenden Lösung gemessen werden.Binding studies with transfected cells containing α 1 β 3 γ 2 S, α 2 β 3 γ 2 S and α 5 β 3 γ 2 S have identified compounds with α 5 selectivity. These compounds were studied using electrophysiological techniques (Wafford et al., 1993) to determine their functional effects on α 1 β 2 γ 2 S-, α 2 β 2 γ 2 S-, α 3 β 2 γ 2 S-, α Determine 5 β 2 γ 2 S and α 6 β 2 γ 2 S-GABA A receptors that had been expressed in Xenopus oocytes. Oocyte nuclei were injected directly with 10.0–20.0 nl of the relevant cDNAs (6.0 ng / μl) that had been genetically engineered into the expression vector pCDM8. After incubation for 24 h, the oocytes were placed in a 50 ml bath and rinsed with saline. Using the two-electrode voltage clamp recording method, the GABA-activated currents could be measured by bathing the cell in a GABA-containing solution.
Zuerst wurde eine reproduzierbare Stromreaktion unter Einsatz einer GABA-Konzentration etabliert, welche etwa 20% der maximalen GABA-Reaktion ergab, welche hervorgerufen werden konnte, (EC20). Eine gemeinsame Verabreichung der Testverbindung mit dieser EC20-Konzentration an GABA führte zu einer Modulierung der Reaktion über eine Wirkung an der BZ-Bindungsstelle. Die Reaktion konnte durch einen BZ-Rezeptor-Agonisten potenziert oder durch einen inversen BZ-Rezeptor-Agonisten inhibiert werden.First, a reproducible current response was established using a GABA concentration that gave about 20% of the maximum GABA response that could be caused (EC 20 ). Co-administration of the test compound with this EC 20 concentration to GABA led to a modulation of the reaction via an action at the BZ binding site. The reaction could be potentiated by an FC receptor agonist or inhibited by an inverse BG receptor agonist.
4. Krampfanfall- und Kognitionssstudien4. Seizures and cognitive studies
Arzneiwirkstoffedrug agents
FG 8094 wurde von der Gruppe der medizinischen Chemie des Merck, Sharp und Dohme Neuroscience Research Centre's synthetisiert und in 0,5% CMC suspendiert. Vehikel oder FG 8094 wurde i.p. 30 Minuten vor Beginn des ersten Trainingsversuchs verabreicht.FG 8094 was developed by the group of medicinal chemistry from Merck, Sharp and Dohme Neuroscience Research Center's synthesized and suspended in 0.5% CMC. Vehicle or FG 8094 was i.p. 30 Administered minutes before the start of the first training attempt.
KrampfförderungstestSpasm promotion test
(i) akute Behandlung(i) acute treatment
60 native männliche Sprague Dawley-Ratten (225–265 g), die in Gruppen von vier mit frei zugänglichem Futter und Wasser untergebracht waren, dienten als Versuchssubjekte. Die Ratten wurden einer von sechs Gruppen zugeordnet und erhielten: Vehikel oder 0,5, 1,0, 2,0, 4,0 mg/kg FG 8904 oder 10,0 mg/kg des nicht-selektiven inversen Rezeptor-Agonisten CGS 8216, eines bekannten krampffördernden Mittels. Vehikel, FG 8094 oder CGS 8216 wurde i.p. 30 Minuten vor einer Inrusion des krampfauslösenden Mittels Pentylentetrazol (PTZ, 40 mg/ml) verabreicht. PTZ wurde in die Schwanzvene der Ratte mit einer Rate von 1,0 ml/Min. infundiert. Die Neigung für klonische und tonische Krampfanfälle wurde aufgezeichnet und der jeweilige Schwellenwert wurde mit Hilfe der Gleichung: Schwellenwertdosis = Infusionsrate (ml/s) × PTZ (mg/ml) × (1000/Rattengewicht) × Latenzzeit (s) berechnet.Sixty male Sprague Dawley rats (225-265 g), housed in groups of four with freely accessible feed and water, served as subjects. The rats were assigned to one of six groups and received: vehicle or 0.5, 1.0, 2.0, 4.0 mg / kg FG 8904 or 10.0 mg / kg des non-selective inverse receptor agonist CGS 8216, a known anticonvulsant. Vehicle, FG 8094 or CGS 8216 was administered ip 30 minutes before an intrusion of the anticonvulsant pentylene tetrazole (PTZ, 40 mg / ml). PTZ was injected into the rat tail vein at a rate of 1.0 ml / min. infused. The tendency for clonic and tonic seizures was recorded and the respective threshold was calculated using the equation: threshold dose = infusion rate (ml / s) × PTZ (mg / ml) × (1000 / rat weight) × latency (s).
(ii) chronische Behandlung(ii) chronic treatment
Die bei dieser Studie eingesetzten Ratten erhielten eine chronische Behandlung mit FG 8094 während eines MWM-Experiments. Die Ratten erhielten eine intraperitoneale Dosis einmal pro Tag (Montag bis Freitag) und erhielten insgesamt 24 Dosen. Nach jeder Arzneiwirkstoffverabreichung wurden die Ratten in einem MWM getestet und erhielten die letzte Dosis an Arzneiwirkstoff 48 Stunden vor dem Krampfförderungstest. Die Versuchssubjekte wurden einer von vier Behandlungsgruppen (n = 8) zugeordnet und erhielten entweder Vehikel, 0,1, 0,3 oder 1,0 mg/kg FG 8094.The used in this study Rats received chronic treatment with FG 8094 during one MWM experiment. The rats received an intraperitoneal dose once a day (Monday to Friday) and received a total of 24 cans. After each drug administration, the rats were treated in one MWM tested and received the last dose of drug 48 Hours before the cramp stimulation test. The subjects were one of four treatment groups (n = 8) and received either vehicle, 0.1, 0.3 or 1.0 mg / kg FG 8094.
Am Tag des Krampfförderungstests wurden die Ratten festgehalten und Pentylentetrazol (PTZ, 40,0 mg/ml) wurde wie oben beschrieben infundiert. Die Latenzzeit (s) bis zu sowohl klonischen als auch tonischen (volles Ausmaß) Krämpfen wurde aufgezeichnet. Die Latenzzeitdaten wurden transformiert, um die Dosis an PTZ zu ergeben, welche erforderlich war, um den Schwellenwert von sowohl klonischen als auch tonischen Krampfanfällen zu erreichen.On the day of the cramp stimulation test the rats were held and pentylene tetrazole (PTZ, 40.0 mg / ml) was infused as described above. The latency (s) up to both clonic and tonic (full scale) cramps recorded. The latency data was transformed to the The dose of PTZ required to reach the threshold of both clonic and tonic seizures to reach.
KognitionsstudienCognitive studies
Tiereanimals
Männliche PVG-Haubenratten (Bantin & Kingman, Hull, V. K.) mit einem Gewicht von etwa 300 g wurden in Gruppen von vier mit freiem Zugang zu Futter und Wasser untergebracht. Die Tiere wurden bei einem 12/12 h Licht-Dunkelheit-Zyklus gehalten, wobei die Beleuchtung um 07:00 h eingeschaltet wurde.male PVG hood rats (Bantin & Kingman, Hull, V.K.) weighing about 300 g were in groups of four housed with free access to food and water. The Animals were kept on a 12/12 h light-dark cycle, the lighting was switched on at 07:00 h.
Apparaturapparatus
Das Morris-Wasserlabyrinth besteht aus einem weißen, kreisförmigen Fiberglaspool mit einem Durchmesser von 2 m, gefüllt mit einer trüben Mischung von Wasser und weißem Farbstoff (E308, Morton International), der bei 26–28° C gehalten wird. Der Pool wurde in der Mitte eines schallberuhigten Raumes untergebracht, an dessen Wänden Bilder mit kontrastreichen schwarzen und weißen Mustern als räumliche "Außerlabyrinth"-Hinweise gezeigt wurden. "Norden" wurde annähernd bestimmt und der Pool in vier gleiche Quadranten "Nordosten", "Südosten", "Südwesten" und "Nordwesten" aufgeteilt. Eine verborgene Plattform (13 × 13 cm), die 2 cm unter die Wasseroberfläche eingetaucht war, wurde in die Mitte des NE-Quadranten plaziert.The Morris Water Maze is there from a white, circular Fiberglass pool with a diameter of 2 m, filled with a cloudy mixture of water and white Dyestuff (E308, Morton International), kept at 26-28 ° C becomes. The pool was in the middle of a quiet room housed on its walls Images with high-contrast black and white patterns are shown as spatial "extra labyrinth" references were. "North" was roughly determined and the pool divided into four equal quadrants "Northeast", "Southeast", "Southwest" and "Northwest". A hidden platform (13 × 13 cm), the 2 cm below the water surface was immersed, was placed in the center of the NE quadrant.
Eine Videokamera mit geschlossenem Kreislauf, die mit einem Weitwinkelobjektiv ausgerüstet war, wurde direkt über der Mitte des Pools montiert und mit einem Bildanalysator verbunden, der das Bild digitalisierte. Die digitale Information wurde zu einem Archimedes-Mikrocomputer geleitet, auf dem "Wasserlabyrinth" lief, ein Softwarepaket, das von Paul Fray LTD bezogen wurde (Cambridge, V. K.). Das Softwarepaket lieferte die folgenden Meßwerte: Latenzzeit bis zum Erreichen der Plattform, Länge des genommenen Weges, mittlere Schwimmgeschwindigkeit, verbrauchte Zeit und Gesamtentfernung, die in dem Zielquadranten zurückgelegt wurde.A video camera with closed Circuit, which was equipped with a wide-angle lens directly above mounted in the middle of the pool and connected to an image analyzer, who digitized the image. The digital information became one Archimedes microcomputer headed, ran on the "water maze", a software package, purchased from Paul Fray LTD (Cambridge, V.K.). The software package provided the following measurements: Latency until reaching the platform, length of the path taken, average swimming speed, time and total distance spent in the target quadrant was covered.
Trainingtraining
Die Ratten wurden vier Behandlungsgruppen zugeordnet (n = 8): Vehikel, 0,1, 0,3, 1,0 mg/kg FG 8094. Während der Lernphase des Experiments wurden mit allen Gruppen vier Versuche pro Tag vorgenommen. Während dieser Zeit war die verborgene Plattform in dem NE-Quadranten des Wasserlabyrinths untergetaucht. Die Ratte wurde aus dem Heimatkäfig genommen und in das Wasserlabyrinth an einem von vier quasi willkürlich bestimmten Orten ("Norden", "Osten", "Süden" oder "Westen") gebracht, wobei ihr Kopf zur Poolwandung zeigte und diese fast berührte. Die Versuche begannen, als die Ratte von dem Versuchsleiter freigelassen wurde, und endeten, als die Ratte auf die Plattform kletterte, und die mittlere Fluchtlatenzzeit wurde aufgezeichnet. Die maximale Versuchsdauer betrug 60 s. Falls nach dieser Zeit die Ratte nicht auf die Plattform geklettert war, endete der Versuch automatisch, der Versuchsleiter plazierte die Ratte auf die Plattform und es wurde eine Fluchtlatenzzeit von 60 s aufgezeichnet. Die Ratte blieb 30 s lang auf der Plattform und wurde dann in einen undurchsichtigen Kunststoffbehälter mit hohen Seitenwänden für weitere 30 s verbracht (Intervall zwischen den Versuchen, ITI). Am Ende des ITI wurde die Ratte erneut in den Pool gebracht, aber an einem anderen Ort, und nach dem Freilassen begann der nächste Versuch. Diese Prozedur wurde wiederholt bis vier Versuche abgeschlossen worden waren.The rats were assigned to four treatment groups (n = 8): vehicle, 0.1, 0.3, 1.0 mg / kg FG 8094. During the learning phase of the experiment, four experiments per day were carried out with all groups. During this time, the hidden platform was submerged in the NE quadrant of the water maze. The rat was taken out of the home cage and brought into the water labyrinth at one of four quasi-arbitrary locations ("North", "East", "South" or "West"), her head pointing to the pool wall and almost touching it. The trials started when the rat was released by the experimenter and ended when the rat climbed onto the platform and the mean escape latency was recorded. The maximum test duration was 60 s. If the rat had not climbed onto the platform after this time, the experiment ended automatically, the experimenter placed the rat on the platform and an escape latency of 60 s was recorded. The rat remained on the platform for 30 s and was then placed in an opaque plastic container with high side walls for another 30 s (interval between attempts, ITI). At the end of the ITI, the rat was brought back into the pool, but on one their location, and after being released the next attempt began. This procedure was repeated until four attempts were completed.
Lern- und GedächtnistestsLearning and memory tests
Sondierungsversucheexploratory trials
Normalerweise nimmt die Fluchtlatenzzeit im Verlauf von mehreren Trainingstagen von 60 s auf etwa 20 s ab. Ein "Sondierungsversuch" beurteilt das räumliche Gedächtnis der Ratte für die Lage der verborgenen Plattform. Während dieses Versuchs wurde die Plattform aus dem Wasserlabyrinth entfernt und der Ratte erlaubt, den Pool 60 s lang zu durchsuchen, bevor sie aus dem Pool genommen wurde. Falls die Behandlung das Gedächtnis der Ratte für die Lage der Plattform verbessert, wird sie längere Zeit damit verbringen, den Quadranten zu durchsuchen, in dem die Plattform zuvor verborgen war (NE), als eine Ratte, die eine Vehikel-Behandlung erhielt.The flight latency usually decreases in the course of several training days from 60 s to about 20 s. A "probing attempt" assesses the spatial memory the rat for the location of the hidden platform. During this attempt removed the platform from the water maze and allowed the rat to crawl the pool for 60 s before taking it out of the pool has been. In case of treatment rat memory for location platform, it will spend a long time search the quadrant where the platform was previously hidden was (NE) as a rat receiving vehicle treatment.
Gesfützte ErinnerungBased memory
Leistungsdefizite, welche auf arzneiwirkstoff-induzierten Nebenwirkungen (wie z. B. verschwommene Sicht oder motorische Defizite, die zu einem beeinträchtigten Schwimmvermögen führen) beruhen könnten, wurden mittels gestützter Erinnerung festgestellt. Bei dieser Prozedur wurde die Plattform ebenfalls in den NE-Quadranten plaziert, jedoch 3 cm über den Wasserspiegel erhoben und somit für die Ratte sichtbar. Falls die Behandlung keine Auswirkungen auf die mittleren Fluchtlatenzzeiten bis zu der sichtbaren Plattform hat, können etwaige Gruppenunterschiede in den mittleren Fluchtlatenzzeiten bis zu einer unsichtbaren Plattform einer Wirkung auf den kognitiven Prozess zugeschrieben werden. Das Trainingsschema war identisch mit dem Trainingsschema, welches für das Lerntraining angewandt wurde, und wurde fortgesetzt, bis die mittleren Fluchtlatenzzeiten sich nicht signifikant zwischen den Gruppen unterschieden.Performance deficits that are drug-induced Side effects (such as blurred vision or motor deficits, that impaired one floating assets to lead) could have been based by means of Memory detected. In this procedure, the platform also placed in the NE quadrant, but 3 cm above the Water level raised and thus visible to the rat. if the Treatment does not affect mean escape latencies up to the visible platform has any group differences in the middle flight latency to an invisible platform one Impact on the cognitive process can be attributed. The training scheme was identical to the training scheme used for the learning training was, and was continued until the mean escape latencies did not differ significantly between the groups.
Erinnerungsvermögenmemory
Sechs Tage nach dem Sondierungsversuch, während welcher Zeit die Ratten dem Wasserlabyrinth nicht ausgesetzt wurden oder FG 8094 erhielten, wurden die Ratten erneut unter Anwendung des Lernprotokolls mit der in dem NE-Quadranten untergetauchten Plattform getestet.Six days after the probing attempt, while what time the rats were not exposed to the water maze or FG 8094, the rats were reapplied the learning protocol with the one immersed in the NE quadrant Platform tested.
Umkehrlernenreversal learning
Das Umkehrtraining war mit der Lernphase des Experiments identisch, mit der Ausnahme, daß die Plattform in der Mitte des SW-Quadranten untergetaucht war.The reverse training was with the learning phase of the experiment identical, except that the platform is in the middle of the SW quadrant was submerged.
ErgebnisseResults
1. Selektivität von FG 8094 für α5β3γ2 1. Selectivity of FG 8094 for α 5 β 3 γ 2
Konkurrenzkurven bei jeder der Zelllinien zeigen, daß FG 8094 selektiv für Rezeptoren ist, welche die α5-Untereinheit enthalten (siehe Tabelle 1). FG 8094 war 107fach selektiv für α5- enthaltende Rezeptoren gegenüber α1, 60fach selektiv gegenüber α2, 53fach selektiv gegenüber α3 und 184fach selektiv gegenüber α6. Dies repräsentiert ein neues pharmakologisches Profil, da die meisten selektiven BZs, wie z. B. Zolpidem oder CL 218872, eine größere Affinität für α1- als für α5-enthaltende Rezeptoren haben (Pritchett und Seeberg, 1990). FG 8094 hat eine größere Präferenz für α5-enthaltende Rezeptoren gegenüber α1-enthaltenden Rezeptoren als jede andere bisher berichtete Verbindung.Competitive curves for each of the cell lines show that FG 8094 is selective for receptors that contain the α 5 subunit (see Table 1). FG 8094 was 107-fold selective for α 5 -containing receptors against α 1 , 60-fold selective against α 2 , 53-fold selective against α 3 and 184-fold selective against α 6 . This represents a new pharmacological profile, since most selective FCs, such as. B. Zolpidem or CL 218872, have a greater affinity for α 1 - than for α 5 -containing receptors (Pritchett and Seeberg, 1990). FG 8094 has a greater preference for α 5 -containing receptors than α 1 -containing receptors than any other compound previously reported.
2. Besetzung von GABAA-Subtypen auf Grundlage der Verdrängung der [3H]Ro 15–1788-Bindung aus dem gesamtem Gehirn durch FG 8094 in vivo2. Occupation of GABA A subtypes based on the displacement of [ 3 H] Ro 15-1788 binding from the whole brain by FG 8094 in vivo
Drei Minuten nachdem [3H]Ro 15–1788 intravenös Mäusen verabreicht worden war, waren signifikante Niveaus an Radioaktivität im Gehirn vorhanden. Es wurde geschätzt, daß mehr als 95% von [3H]Ro 15–1788 mit Membranen assoziiert war, da mehr als 95% der Radioaktivität nach Filtration der Homogenate zurückgehalten wurde (Daten nicht gezeigt).Three minutes after [ 3 H] Ro 15-1788 was administered intravenously to mice, there were significant levels of radioactivity in the brain. It was estimated that more than 95% of [ 3 H] Ro 15-1788 was associated with membranes because more than 95% of the radioactivity was retained after filtration of the homogenates (data not shown).
Diazepam (30,0 mg/kg) verdrängte 90% der [3H]Ro 15–1788-Bindung im Gehirn, was anzeigt, daß in den Membranen vorhandener Ligand an GABAA-Rezeptoren gebunden wurde. Bei intraperitonealer Gabe in Dosen von bis zu 3,0 mg/kg verdrängte FG 8094 nicht signifikant die spezifische [3H]Ro 15–1788-Bindung (Daten nicht gezeigt). Dies impliziert, daß die Anzahl irgendeines anderen GABAA-Rezeptor-Subtyps, die bei diesen Dosen besetzt war, klein und unterhalb der Nachweisgrenze in diesem Assay sein müßte. Nachdem FG 8094 die höchste Affinität für α5-enthaltende Rezeptoren aufweist (Tabelle 1) und diese weniger als 5% der gesamten GABAA-Rezeptorpopulation darstellen, ist es möglich, daß Dosen ≤ 3,0 mg/kg FG 8094 diesen Subtyp besetzen. Bei 10,0 mg/kg verdrängte FG 8094 die [3H]Ro 15–1788-Bindung signifikant (p < 0,05). Rezeptoren, welche α1-, α2- und α3-Untereinheiten enthalten, bilden die drei größten Subtypen im Gehirn und machen etwa 90% der GABAA-Rezeptoren aus (McKernan et al., 1991, Whiting et al., 1994). Bei dieser Dosis ist es wahrscheinlich, daß FG 8094 überwiegend α2- und α3-enthaltende Rezeptoren besetzt (für die es eine höhere Affinität als für α1-enthaltende Rezeptoren besitzt). Die Rezeptoren, welche durch FG 8094 mit 10,0 mg/kg nicht verdrängt werden, sind am wahrscheinlichsten eine α1-Untereinheit enthaltende Rezeptoren, die 40–50% aller GABAA-Rezeptoren im Gehirn umfassen und für die FG 8094 die niedrigste Affinität hat.Diazepam (30.0 mg / kg) displaced 90% of the [ 3 H] Ro 15-1788 binding in the brain, indicating that ligand present in the membranes was bound to GABA A receptors. When administered intraperitoneally in doses of up to 3.0 mg / kg, FG 8094 did not significantly displace the specific [ 3 H] Ro 15–1788 binding (Da not shown). This implies that the number of any other GABA A receptor subtype populated at these doses should be small and below the detection limit in this assay. Since FG 8094 has the highest affinity for α 5 -containing receptors (Table 1) and these represent less than 5% of the total GABA A receptor population, it is possible that doses ≤ 3.0 mg / kg FG 8094 occupy this subtype. At 10.0 mg / kg, FG 8094 significantly displaced [ 3 H] Ro 15–1788 binding (p <0.05). Receptors that contain α 1 -, α 2 - and α 3 subunits form the three largest subtypes in the brain and make up about 90% of the GABA A receptors (McKernan et al., 1991, Whiting et al., 1994) , At this dose, FG 8094 is likely to occupy predominantly α 2 - and α 3 -containing receptors (for which it has a higher affinity than for α 1 -containing receptors). The receptors which are not displaced by FG 8094 at 10.0 mg / kg are most likely to contain receptors containing an α 1 subunit which comprise 40-50% of all GABA A receptors in the brain and the lowest affinity for FG 8094 Has.
Die Besetzung von α2-, α3- und α1-enthaltenden Rezeptoren 30 Minuten nach Verabreichung von FG 8094 (1,0 mg/kg) wurde direkter untersucht durch die Ermittlung der Verdrängung der [3H]Ro 15–1788-Bindung in einer Gehirnregion, die hinsichtlich dieser Subtypen angereichert ist. Das Cerebellum wurde als ein α1-selektives Gewebe verwendet und das Rückenmark als ein α2/α3-selektives Gewebe. Das Vorderhirn, welches die meisten Subtypen von GABAA-Rezeptoren enthält, war ebenfalls eingeschlossen. Die Inhibierung der in vivo-Bindung von [3H]Ro 15–1788 30 Minuten nach Verabreichung von FG 8094 (1,0 mg/kg) ist in Tabelle 2 gezeigt.The occupation of α 2 -, α 3 - and α 1 -containing receptors 30 minutes after the administration of FG 8094 (1.0 mg / kg) was examined more directly by determining the displacement of the [ 3 H] Ro 15-1788 binding in a brain region that is enriched for these subtypes. The cerebellum was used as an α 1 -selective tissue and the spinal cord as an α 2 / α 3 -selective tissue. The forebrain, which contains most of the subtypes of GABA A receptors, was also included. The inhibition of in vivo binding of [ 3 H] Ro 15-1788 30 minutes after administration of FG 8094 (1.0 mg / kg) is shown in Table 2.
Unter der Annahme, daß die prozentuale Inhibierung der [3H]Ro 15–1788-Bindung in vivo ein Maß der Rezeptorbesetzung ist, kann die Konzentration an der Rezeptorstelle im Gehirn nach Clarke's Gleichung berechnet werden (Besetzung = [Arzneiwirkstoff] / [Arzneiwirkstoff] + Ki). Setzt man die bei α1- und α2/ 3-enthaltenden Rezeptoren bestimmte Besetzung ein, beträgt die Konzentration an FG 8094, die an BZ-Bindungsstellen im Rattengehirn verfügbar ist, 7,8 nM bzw. 13,2 nM. Die Besetzung bei α5-enthaltenden Rezeptoren kann aufgrund der geringen Häufigkeit des Rezeptors nicht direkt gemessen werden, kann jedoch mit Hilfe der Arzneiwirkstoffkonzentration und Bindungsaffinität mit Clarke's Gleichung berechnet werden.Assuming that the percent inhibition of [ 3 H] Ro 15-1788 binding in vivo is a measure of the receptor occupation, the concentration at the receptor site in the brain can be calculated according to Clarke's equation (occupation = [drug ingredient] / [drug ingredient] + Ki). Substituting the at α 1 - and α 2/3 of -containing receptors certain cast, the concentration of FG 8094, which is available at BZ binding sites in rat brain, 7.8 nM and 13.2 nM. The population of α 5 -containing receptors cannot be measured directly due to the low frequency of the receptor, but can be calculated using Clarke's equation using the drug concentration and binding affinity.
Diese sagt eine 95–97%ige Besetzung von α5-enthaltender Rezeptoren 30 Minuten nach Verabreichung von FG 8094 (1 mg/kg) voraus.This predicts a 95-97% occupancy of α 5 -containing receptors 30 minutes after administration of FG 8094 (1 mg / kg).
3. Elektrophysiologische Studien – Funktionelle Wirkungen von FG 80943. Electrophysiological Studies - Functional Effects of FG 8094
Die modulatorische Wirkung auf den
GABA-EC20-Wert ist in
4. Krampfanfall- und Kognitionsstudien4. Seizures and cognitive studies
(I) Akute Behandlung – Eine Einweg-Varianzanalyse der mittleren Schwellenwertdosen für tonische und klonische Krampfanfälle offenbarte eine Hauptwirkung auf tonische [F(5,49) = 3,70; p = 0,007], jedoch nicht klonische [F(5,48) = 2,01; p = 0,09)] Anfälle. Post hoc-Tests offenbaren, daß nur CGS 8216 signifikant die Schwellenwertdosen für tonische Krampfanfälle verringerte, was zeigt, daß es eine krampffördernde Wirkung besaß.(I) Acute Treatment - A one-way analysis of variance the mean threshold doses for tonic and clonic seizures a major effect on tonic [F (5.49) = 3.70; p = 0.007], but not clonic [F (5.48) = 2.01; p = 0.09)] seizures. Post hoc tests reveal that only CGS 8216 significantly reduced threshold doses for tonic seizures, which shows that it an antispasmodic Had effect.
(I) Chronische Behandlung – Eine Varianzanalyse offenbarte keine signifikante Behandlungswirkung auf die Schwellenwertdosis von PTZ für entweder klonische [F(3,25) = 0,23; p = 0,87] oder tonische [F(3,25) = 0,06; p = 0,98] Anfälle. Diese Ergebnisse demonstrieren, daß das in der Studie verwendete chronische Behandlungsprotokoll nicht zu einer erhöhten Sensitivität für das krampffördernde Mittel PTZ führte.(I) Chronic Treatment - An Analysis of Variance revealed no significant treatment effect on the threshold dose from PTZ for either clonic [F (3.25) = 0.23; p = 0.87] or tonic [F (3.25) = 0.06; p = 0.98] seizures. These results demonstrate that that used in the study Chronic treatment protocol does not increase sensitivity to the anticonvulsant Funds PTZ led.
Lernversuchelearning trials
Sondierungsversucheexploratory trials
Eine Varianzanalyse der prozentualen
Zeit, die im Nordost-Quadranten schwimmend verbracht wurde, offenbarte
keine signifikante Dosiswirkung [F(3,28) = 0,18] (siehe
Gestützte ErinnerungSupported memory
Eine Varianzanalyse der mittleren
Fluchtlatenzzeit, um die sichtbare Plattform zu erreichen, zeigte
keine signifikante Dosiswirkung [F(3,28) = 0,54]. Es gab jedoch
eine signifikante Dosiswirkung auf die mittlere Weglänge [F(3,28)
= 4,27, p < 0,05].
Newman-Keuls-Tests post hoc zeigten, daß die Vehikel-Gruppe einen
signifikant längeren
Weg zurücklegte
als alle Gruppen, denen FG 8094 gegeben wurde (
Erinnerungstestmemory test
Eine Varianzanalyse der mittleren
Fluchtlatenzzeit offenbarte eine signifikante Dosiswirkung [F(3,28) =
3,53, p < 0,05].
Ein Newman-Keuls-Test post hoc zeigte, daß die mittlere Fluchtlatenzzeit
der Vehikelgruppe länger
war als bei irgendeiner der FG 8094-Gruppen (p < 0,05). Diese Daten legen nahe, daß die Gruppen, die
FG 8094 erhielten, die räumliche
Information bezüglich
der Lage der verborgenen Plattform besser als die Vehikel-Kontrollgruppe
behielten (siehe
Umkehrlernenreversal learning
Während des Umkehrlernens wurde die Plattform in die Mitte des Südwest-Quadranten verlegt. Eine Varianzanalyse der mittleren Fluchtlatenzzeiten offenbarte eine signifikante Dosiswirkung [F(3,28) = 3,31, p < 0,05], eine signifikante Versuchswirkung [F(3,84) = 9,53, p < 0,001], jedoch keine signifikante Wechselwirkung [F(9,84) = 1,66, p > 0,1]. Ein Newman- Keuls-Test post hoc zeigte an, daß die mittlere Fluchtlatenzzeit der Vehikelgruppe signifikant länger als die aller FG 8094-Gruppen war (p < 0,05). Bei nachfolgenden Tagen des Umkehrlernens hatte die Dosis keine Wirkung auf die mittleren Fluchtlatenzzeiten. Somit legen diese Daten nahe, daß FG 8094 das Vermögen der Ratten verbesserte, eine neue räumliche Lage der verborgenen Plattform zu lernen.While Reverse Learning became the platform in the middle of the Southwest Quadrant laid. A variance analysis of the mean escape latencies revealed a significant dose effect [F (3.28) = 3.31, p <0.05], a significant Experimental effect [F (3.84) = 9.53, p <0.001], but not significant Interaction [F (9.84) = 1.66, p> 0.1]. A Newman-Keuls test post hoc indicated that the mean escape latency of the vehicle group significantly longer than that of all FG 8094 groups was (p <0.05). On subsequent days of reverse learning, the dose was none Effect on the mean escape latencies. So put this Data suggests that FG 8094 assets the rats improved, a new spatial location of the hidden Platform to learn.
Diskussiondiscussion
Benzodiazepin-Rezeptor-Agonisten haben angstlösende und krampflösende Wirkungen bei Menschen und Tieren, induzieren jedoch auch Amnesie. Umgekehrt haben inverse BZ-Rezeptor-Agonisten angstfördernde und krampffördernde Wirkungen, haben jedoch kognitionsverbessernde Wirkungen bei Lebewesen. BZ-Rezeptor-Antagonisten sind ohne eigene Wirkung, blockieren jedoch die Wirkungen von sowohl BZ-Rezeptor-Agonisten als auch inversen BZ-Rezeptor-Agonisten. Im Gegensatz zu vollen BZ-Rezeptor-Agonisten zeigen die vorliegenden Studien, daß der selektive inverse α5-BZ-Rezeptor-Agonist FG 8094 keine krampffördernden Wirkungen hat, jedoch kognitionsverbessernde Wirkungen bei Lebewesen besitzt.Benzodiazepine receptor agonists have anxiolytic and antispasmodic effects in humans and animals, but also induce amnesia. Conversely, inverse BG receptor agonists have anxiety-enhancing and anticonvulsant effects, but have cognitive-enhancing effects in living beings. BG receptor antagonists have no effect of their own, but block the effects of both BG receptor agonists and inverse BG receptor agonists. In contrast to full BZ receptor agonists, the present studies show that the selective inverse α 5 -BZ receptor agonist FG 8094 has no anticonvulsant effects, but has cognitive enhancing effects in living beings.
Die Ergebnisse der in vivo-Bindungsexperimente zeigten, daß FG 8094 bei 1,0 mg/kg praktisch alle α5-enthaltenden Rezeptoren besetzt, wohingegen weniger als 35% und 15% der α2/ 3- bzw. α1-Rezeptoren besetzt sind. Deshalb ist FG 8094 bei 1,0 mg/kg selektiv für α5-enthaltende Rezeptoren. Bei 10,0 mg/kg besetzt FG 8094 in signifikanter Weise α1-, α2- und α3-enthaltende Rezeptoren und folglich ist FG 8094 bei Dosen oberhalb von 1,0 mg/kg nicht selektiv für α5-enthaltende Rezeptoren.The results of the in vivo binding experiments showed that FG 8094 at 1.0 mg / kg, virtually all α 5 -containing receptors occupied less than 35% and 15% while the α 2/3 - or α 1 receptors are occupied , Therefore, FG 8094 at 1.0 mg / kg is selective for α 5 -containing receptors. At 10.0 mg / kg, FG 8094 significantly occupies receptors containing α 1 , α 2 and 3 and consequently FG 8094 is not selective for receptors containing α 5 at doses above 1.0 mg / kg.
Bei elektrophysiologischen Experimenten wurde demonstriert, daß FG 8094 ein voller inverser Rezeptor-Agonist gegenüber dem α5β2γ2-Rezeptor-Subtyp, ein schwacher partieller inverser Rezeptor-Agonist gegenüber Rezeptor-Subtypen, die α2 oder α3 enthalten, und ein Antagonist gegenüber α1β2γ2, der hauptsächlichen Untereinheitskombination im Gehirn, ist. Diese Daten legen nahe, daß die hauptsächlichen in vivo-Wirkungen von FG 8094 auf den α5-enthaltenden Subtyp ausgeübt werden, der sich überwiegend im Hippocampus befindet.In electrophysiological experiments it was demonstrated that FG 8094 is a full inverse receptor agonist against the α 5 β 2 γ 2 receptor subtype, a weak partial inverse receptor agonist against receptor subtypes that contain α 2 or α 3 , and a Antagonist of α 1 β 2 γ 2 , the main subunit combination in the brain. These data suggest that the main in vivo effects of FG 8094 are exerted on the α 5 -containing subtype, which is predominantly located in the hippocampus.
In dem MWM werden Ratten trainiert, um eine untergetauchte Plattform in einem Pool von trübem Wasser aufzufinden. Es wird angenommen, daß die Tiere die verschiedenen visuellen Hinweise nutzen, die an den Wänden des Raums angebracht sind, um ihre Suchstrategie zu leiten. Ein solcher Prozess setzt eine flexible kognitive Verarbeitung voraus, da das Tier zuerst eine "Karte" des Raums erstellen muss (d. h., die räumliche Beziehung zwischen den stationären visuellen Hinweisen und der verborgenen Plattform) und dann die Karte verwenden, um seinen Weg zu der verborgenen Plattform zu leiten. Eine wohltrainierte Ratte, die an willkürlichen Orten in den Pool gebracht wird, schwimmt mehr oder weniger direkt zu der verborgenen Plattform, was nahelegt, daß sie eine detaillierte Kenntnis des lokalen Areals oder eine "kognitive Karte" besitzt und eine neue Route zu der verborgenen Plattform bei jedem neuen Versuch planen kann.In the MWM, rats are trained to be a submerged platform in a pool of cloudy Find water. The animals are believed to use the various visual cues attached to the walls of the room to guide their search strategy. Such a process requires flexible cognitive processing because the animal must first create a "map" of the space (ie, the spatial relationship between the stationary visual cues and the hidden platform) and then use the map to find its way to the hidden one To manage the platform. A well-trained rat that is brought into the pool at arbitrary locations swims more or less directly to the hidden platform, suggesting that it has detailed knowledge of the local area or a "cognitive map" and a new route to the hidden platform can plan with each new attempt.
Bei dem vorliegenden Experiment legt
die Betrachtung von
Zusammenfassend, FG 8094 ist ein selektiver inverser α5-BZ-Rezeptor-Agonist, der keine krampffördernden Wirkungen aufweist. Im MWM, einem hippocampus-abhängigen Raumgedächtnistest, erhöhte FG 8094 das Vermögen von Ratten, die räumliche Information zu behalten, signifikant, was nahelegt, daß es die kognitive Verarbeitung verbessert.In summary, FG 8094 is a selective inverse α 5 -BZ receptor agonist that has no antispasmodic effects. In MWM, a hippocampus-dependent memory test, FG 8094 significantly increased the ability of rats to retain spatial information, suggesting that it improves cognitive processing.
Tabelle 1 Tabelle 1: Ki-Werte für Benzodiazepin-Stellen auf stabil transfizierten Zellen Table 1 Table 1: Ki values for benzodiazepine sites on stably transfected cells
Die Inhibierungskurven wurden mit Hilfe von Rezeptoren erstellt, die mit [3H]Ro 15–1788 in einer Konzentration vom Doppelten des Kd-Werts markiert worden waren. Die Ki-Werte wurden nach der Cheng-Prussof-Gleichung berechnet. Die gezeigten Daten sind Mittelwerte ± SEM für 3–6 Bestimmungen.The inhibition curves were generated with the aid of receptors which had been labeled with [ 3 H] Ro 15-1788 in a concentration twice the Kd value. The Ki values were calculated using the Cheng-Prussof equation. The data shown are mean values ± SEM for 3–6 determinations.
Tabelle 2: Inhibierung der [3H]Ro 15–1788-Bindung in vivo in drei Gehirnregionen nach FG 8094 Table 2: Inhibition of [ 3 H] Ro 15-1788 binding in vivo in three brain regions according to FG 8094
Mäusen wurde intraperitoneal FG 8094, 10 mg/kg oder 1 mg/kg, 30 Minuten vor der Tötung und [3H]Ro 15–1788 (0,1 mCi/g) injiziert. Die Gehirnregionen wurden seziert, homogenisiert und filtriert wie bei den Methoden beschrieben. Die Daten sind ausgedrückt als prozentuale Inhibierung der Bindung relativ zu (vehikel-behandelten) Kontrolltieren und sind der Mittelwert ± SEM von 5 (10 mg/kg) oder 10 (1 mg/kg) Bestimmungen.Mice were intraperitoneally FG 8094, 10 mg / kg or 1 mg / kg, 30 minutes before sacrifice and [ 3 H] Ro 15-1788 (0.1 mCi / g) injected. The brain regions were dissected, homogenized and filtered as described in the methods. The data are expressed as percent inhibition of binding relative to (vehicle-treated) control animals and are the mean ± SEM of 5 (10 mg / kg) or 10 (1 mg / kg) determinations.
Legende der FigurenLegend of the figures
Wirkungen von Flunitrazepam (1 μM), DMCM (1 μM) und FG 8094 (1 μM) auf die GABA-EC20-Stromreaktion in Oozyten, die α1β2γ2 und α5β2γ2 exprimierten. Die Daten sind ausgedrückt als der Mittelwert ± Standardfehler von mindestens 4 separaten Oozyten.Effects of flunitrazepam (1 μM), DMCM (1 μM) and FG 8094 (1 μM) on the GABA-EC 20 current response in oocytes that expressed α 1 β 2 γ 2 and α 5 β 2 γ 2 . The data are expressed as the mean ± standard error of at least 4 separate oocytes.
Wirkungen von FG 8094 (1 μM) auf die GABA-EC20-Stromreaktion in Oozyten, die verschiedene α-Untereinheits-enthaltende Rezeptoren zusammen mit β2γ2 exprimieren. Die Daten sind ausgedrückt als der Mittelwert ± Standardfehler von mindestens 4 separaten Oozyten.Effects of FG 8094 (1 μM) on the GABA-EC 20 current response in oocytes that express different α-subunit-containing receptors together with β 2 γ 2 . The data are expressed as the mean ± standard error of at least 4 separate oocytes.
Die mittlere Latenzzeit (s), um eine untergetauchte Plattform in dem Nordost-Quadranten des Morris-Wasserlabyrinths an jedem Trainingstag aufzufinden (a), die verbrauchte Zeit zur Durchsuchung des Nordost-Quadranten, ausgedrückt als Prozentsatz der gesamten Versuchslänge (60 s) (b), die mittlere Latenzzeit (s), um eine sichtbare Plattform im Nordost-Quadranten des Wasserlabyrinths am letzten Tag des Trainings mit der sichtbaren Plattform zu finden (c), die mittlere Latenzzeit (s), um eine untergetauchte Plattform in dem Nordost-Quadranten sechs Tage nach dem letzten Trainingstag zu erreichen (d), ist für jede Behandlungsgruppe nach einer 30-minütigen i.p. Vorbehandlung mit Vehikel oder FG 8094 (Dosen wie gezeigt) gezeigt * über a zeigt an, daß der Mittelwert für diese Gruppe sich signifikant von dem Mittelwert der Vehikel-Kontrollgruppe unterscheidet (post hoc-Newman-Keuls-Tests, p < 0,05 angenommen).The mean latency (s) by one submerged platform in the northeast quadrant of the Morris water maze to find on each training day (a), the time used up Search the northeast quadrant, expressed as a percentage of the total test length (60 s) (b), the mean latency (s), around a visible platform in the northeast quadrant of the water labyrinth on the last day of training with the visible one Find platform (c), the mean latency (s), to a submerged Platform in the northeast quadrant Reaching six days after the last training day (d) is for each treatment group after a 30 minute i.p. Pretreatment with vehicle or FG 8094 (doses as shown) shown * over a indicates that the Mean for this group differs significantly from the mean of the vehicle control group (post hoc Newman Keuls tests, p <0.05 assumed).
Verabreichung als Pelletsadministration as pellets
Ein anschließendes Wasserlabyrinth-Experiment ähnlich dem oben beschriebenen, mit der Ausnahme, daß ein Pellet von FG 8094 subkutan zwei Stunden vor Beginn des Experiments implantiert wurde und das gesamte Training an einem Tag durchgeführt wurde, zeigte, daß FG 8094 wiederum die Leistung verbesserte. In einem zweiten Experiment wurden die Vehikel- oder FG-Pellets Ratten exakt wie oben beschrieben implantiert. Jedoch wurde nach den ersten vier Schwimmversuchen den Tieren (intravenös) [3H]FG 8094 injiziert und drei Minuten später wurden die Gehirne der Tiere schnell entfernt. Die in vivo-Bindung zeigte, daß FG 8094 etwa 85% der α5-Subtyp-enthaltenden GABAA-Rezeptoren im Gehirn besetzte. Ein drittes Experiment, identisch mit dem zweiten Experiment, mit der Ausnahme, daß den Tieren [3H]Ro 15–1788 injiziert wurde, zeigte, daß FG 8094 GABAA-Rezeptoren, die den α5-Subtyp nicht enthielten, nicht signifikant besetzte. Dies zeigt, (i) daß FG 8094 die Leistung in dem Wasserlabyrinth-Test der räumlichen Erinnerung verbesserte, (ii), daß das verwendete Dosierungsprotokoll sicherstellte, daß die Gehirnspiegel an FG 8094 ausreichend waren, um 85% der α5-enthaltenden GABAA-Rezeptoren zu besetzen, ohne signifikant Rezeptoren zu besetzen, die andere Subtypen enthielten. Diese Daten demonstrieren, daß der inverse α5-Rezeptor-Agonist bei neurologischen Erkrankungen mit einem assoziierten Kognitionsdefekt von Nutzen ist und keine Krämpfe oder Sedierung verursachte.A subsequent water maze experiment similar to that described above, except that a pellet of FG 8094 was implanted subcutaneously two hours before the start of the experiment and all training was done in one day, showed that FG 8094 again improved performance. In a second experiment, the vehicle or FG pellet rats were implanted exactly as described above. However, after the first four swimming attempts, the animals were injected (intravenously) with [ 3 H] FG 8094 and three minutes later the brains of the animals were quickly removed. In vivo binding showed that FG 8094 occupied about 85% of the α 5 subtype-containing GABA A receptors in the brain. A third experiment, identical to the second experiment, except that the animals were injected with [ 3 H] Ro 15-1788, showed that FG 8094 did not significantly occupy GABA A receptors that did not contain the α 5 subtype , This shows (i) that FG 8094 improved performance in the water maze test of spatial memory, (ii) that the dosing protocol used ensured that brain levels on FG 8094 were sufficient to contain 85% of the α 5 -containing GABA A - Occupy receptors without significantly occupying receptors that contained other subtypes. These data demonstrate that the inverse α 5 receptor agonist is useful in neurological disorders with an associated cognitive defect and did not cause convulsions or sedation.
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